JPS62897A - 燃料棒取扱い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は燃料集合体の解体・組立時に使用される燃料棒
取扱い装置に係り、特に燃料集合体の下部タイプレート
から燃料棒を離脱させる燃料棒取扱い装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

沸騰水型原子炉などの軽水型原子炉には多数の燃Ｆ１集
合体が装架されて炉心が構成される。上記各燃料集合体
１は第１２図に示すように角筒状のチャンネルボックス
２を有し、このチャンネルボックス２内に燃料ハンドル
３がスペーサ４を介して収容される。燃料バンドル３は
多数の燃料棒５゜５・・・を束ねたもので、その上下部
は上部タイプレート６および下部タイプレート７により
支持される。

最近の原子炉においては、ウラン資源の有効利用や燃料
経済性の改善から、核燃料を高燃焼度まで燃焼させ、原
子炉の運転期間を長期化させる傾向にある。しかしなが
ら、原子炉運転を長期化させた場合には、燃料棒の燃料
被覆管に従来以上の負荷が作用し、結果的に燃料棒が破
損したり、内部の放射性物質が流出する恐れがある。実
際には！！料棒の破損は安全性の見地から極めて低く、
皆無に近いが、核燃料の高燃焼化を考慮すると、燃料棒
のＦａ担原因の追求や燃料棒の健全性を維持するために
、燃料被覆管を詳細に検査する必要がある。

このｆｆｉ料被ｒ！ｉ管の検査の場合、燃料バンドルの
最外周に配置される燃料棒の外周面は、燃料集合体のチ
ャンネルボックスを取外すことにより検査することが可
能である。しかし、燃料ハンドルの最外周以外の内側に
位置する燃料棒の詳細な検査は現状では困難であり、こ
の検査のために燃料集合体を解体し、燃料棒を燃料集合
体から引き抜いて１本づつ検査する必要がある。燃料集
合体の解体は、沸騰水型原子炉の場合、原子炉建屋の燃
料貯蔵プールのプールサイドに設けられた燃料チャンネ
ル着脱機により行なわれる。

燃料チャンネル着脱謂は燃料集合体のチャンネルボック
スを取り外すために開発された装置であり、この爆料チ
Ｖンネル着脱ｄを用いた燃料集合体の解体は、燃料貯蔵
プール内で行なわれる。

燃料集合体の具体的な解体は、燃料チャンネル者鋭礪上
でチャンネルファスナとチャンネルボックスを外した後
、燃料バンドルに取付けられているロッキングワッシャ
とナツトを外して上部タイプレートを取り除く。その後
、ジグクレーンから燃料棒つかみ員を下降させ、そのチ
ャックで燃料棒の上端をつかむ。そして、燃料棒の上端
を把持した燃料棒つかみ具を吊設状態に保持しつつ図示
しない燃料チャンネル着脱機を下げれば、結果的に特定
の燃料棒を引き扱くことが可能である。

しかしながら、使用湾燃料集合体のように、原子炉の炉
心部で長期間使用した燃料集合体の場合には、各燃料棒
の下部端栓が燃料集合体の下部タイプレートに固着して
しまい、燃料棒つかみ具のチャックで燃料棒の上端を把
持しても、燃料棒を引き抜くことができない恐れがある
。

このため、燃料集合体の解体作業では、下部端栓が下部
タイプレートに固着した燃料棒に対して、燃料棒つかみ
具で！！料棒の上部端栓部をつがんだ後、燃料棒つかみ
具の上部からハンマ等で打撃して固着部分にショックを
与え、固着部分をｌ１ｆｉ脱させ、その優、燃料チャン
ネル着脱機を下げて特定の燃料棒を引き抜いたり、燃料
棒つかみ具を改造してチャック機構に大きな耐荷重を持
たせ、引抜荷重を大幅に増大させて燃料棒を強引に引き
抜くようにした方法がある。

しかし、燃料棒つかみ具のチャック機構の引抜荷重を増
大させても、その最大引抜荷重は燃料集合体が浮き上が
らない自重の範囲である。また、上述した両方法とも燃
料棒の燃料被１管に力が作用するために、万一燃料棒に
破損が生じて水素ぜい化が生じると、外観上の変化はな
くても、燃料被覆管内面がボロボロになり、耐荷重強度
が減少し、損われるために、過荷重を作用させると、燃
料被覆管が破損したり、破断する恐れがあった。

〔発明の目的〕

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、燃料
集合体の下部タイプレートから燃料棒を燃料液ｌｌ！管
に引抜力を作用させることなく離脱させ、燃料棒を安全
かつスムーズに引き抜くことができる燃料棒取扱いｆＩ
ｆｆを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上述した目的を達成するために、本発明に係る燃料棒取
扱いｇｉ置は、燃料集合体の下部タイプレートのプレー
ト面に係合可能な押え爪を有する本体フレームと、この
本体フレームの支軸廻りに揺動自在に支持され、燃料棒
の下部端栓に係合可能な開口フックを先端に有するてこ
部材と、このてこ部材の後端部を押圧操作するジヤツキ
アップ装置とを備え、上記ジヤツキアップＨｉｌｆｆの
ジヤツキアップ操作によりてこ部材を介して燃料棒を下
部タイプレートからｆ１１脱させたことを特徴とするも
のである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係る燃料棒取扱い装置の一実施例につい
て添付図面を参照して説明する。

第１図および第２図は本発明の燃料棒取扱い装置の一例
を示す平面図および側面図であり、図中符号１０１．２
燃料棒取扱い装置の本体フレームを示す。この本体フレ
ーム１０は長手方向に延びる平行なフレームビーム１１
に複数の連結用ブリッジ１２を掛は渡して組み立てたも
ので、フレームビーム１１の先端に一対の押え爪１３．
１３が対向して一体に成形される。押え爪１３は燃料集
合体１（第１２図参照）の燃料バンドル３内に挿入され
、燃料バンドル３の各ｗ５ｎ棒５，５間において下部タ
イプレート７に係合可能に突出している。

一方、前記本体フレーム１０の平行なフレームビーム１
１間に支持された支持ビン１５廻りにビーム状のてこ部
材１６が回動自在に支持される。

てこ部材１６はスペーサブツシュ曙能を有するカラー１
７によりフレームビーム１１．１１間に位置決めされる
。てこ部材１６の先端には二又のフォーク状の開口フッ
ク１８が一体に成形される。

開口フック１８は２本以上の燃料棒に同時に係合可能な
ように三叉以上のフォーク状としてもよい。

上記開口フック１８はｊ甲え爪１３．１３間に位置され
、燃料棒５の下部端栓１９に係合可能に設けられる。て
こ部材１６はレバー比を適宜選択できるように、支持ビ
ン１５をガイドするビン孔（図示せず）が複数個列状に
配列されている。

また、てこ部材１６はストッパ位置調節機能を備えた前
方および後方ストッパ２０．２１により回動位置が規υ
ｊされる。ストッパ２０．２１は支持ビン１５の前方お
よび後方位置において連結用ブリッジ１２．１２に設置
される。上記てこ部材１６は後端部がスプリング２２に
より第２図において反時計方向にばね付勢される。これ
により、てこ部材１６の後端部は後方ストッパ２１側に
押圧され、常時この位置に保持される。

さらに、本体フレーム１０にはジヤツキアップ装置２５
が設けられる。ジヤツキアップ装置２５はジヤツキアッ
プボルト２６を有し、このジヤツキアップボルト２６は
本体フレーム１０の連結用ブリッジ１２に装着され、そ
のボルト下端がてこフレーム１６の後部を上方から押圧
するようになっている。ジヤツキアップボルト２６の上
端、には、例えば六角ヘッド２６ａが形成され、この六
角ヘッド２６ａは回転用操作ボール２７の下端に係合可
能に形成される。

回転用操作ボール２７は第３図に示すように、燃料貯蔵
ブール２８のブールサイドに設置された操作台２９から
操作員が回動操作を行なうことができるようなっている
。

また、燃料棒取扱い装置の本体フレーム１０はジグクレ
ーン３０から吊設された支持ボール３１の下端に装着さ
れる。支持ボール２７は本体フレーム１０の連結ブリッ
ジ１２に取付けられる。燃料棒取扱い装置を吊り下げた
とき、本体フレーム１０が水平位置に常時保たれるよう
にバランサウェイト３２が設置されている。

次に、燃料棒取扱い装はを用いて沸臣水型原子炉の燃料
貯蔵ブール２８内で、燃料集合体１の解体作業を行なう
際の燃料棒５の引抜きについて説明する。

燃料貯蔵ブール２８のプールサイドに設置されたジグク
レーン３９に支持ボール３１を吊設し、そのボール下端
に燃料棒取扱い装置を取り付け、支持ボール３１を介し
て本体フレーム１０を吊り下げる。燃料棒取扱い装置の
本体フレーム１０をジグクレーン３０から吊り下げた後
、燃料チャンネル着脱ｅｌｆｆ３５を水中テレビ等を見
ながら遠隔操作して燃料集合体１を下降させ、その燃料
棒５の下部端栓部が押え爪１３．１３の高さに合うよう
にセットする。このとき、燃料集合体１はチャンネルボ
ックスが引き抜かれて燃料バンドル３が露呈された状態
で燃料チャンネルＷ　ｍ　＊　３５に保持されている。

しかる侵、操作台２９に搭乗している操作員が支持ボー
ル３１を操作して第１図および第２図に示すように、燃
料バンドル３の各燃料棒５間に本体フレーム１０先端部
の押え爪１３．１３を挿入する。この押え爪１３の挿入
はてこ部材１６の同口フック１８が引抜対象となる燃料
棒５の下部端栓１９の膨出部１９ａｊ！下の小径部１９
ｂに当接し、係合するまで行なわれる。しかして、燃料
棒取扱い装置の押え爪１３．１３と開口フック１８は、
第４図に示されるように、燃料棒５の下部端栓１９に係
合する状態にセットされる。

この状態で、第３図に示す回転用操作ボール２７をジヤ
ツキアップボルト２６の六角ヘッド２６ａに携行ざぜ、
この操作ボール２７を回転させる。

回転用操作ボール２７の回転操作により、ジヤツキアッ
プボルト２６はてこ部材１６をスプリング２２のばね力
に抗して回動させる。てこ部材１６の回動はてこ部材１
６が前方ストッパ２０に当接するまで行なわれ、この回
動により間口フック１８はてこの作用を受けて燃料棒５
の下部端栓１９を押し上げ、燃料棒５を燃料集合体１の
下部タイプレート７から１１脱させる。下部タイプレー
ト７から離脱した燃料棒５は、その上端を図示しない燃
料棒つかみ具でチャックし、この燃料棒つかみ具を引き
上げることにより、燃料バンドル３から容易にかつ安全
に引き扱くことができる。

燃料バンドル３から燃料棒５を引き抜く際、燃料棒５が
下部タイプレート７に固着していても、燃料棒取扱い装
置は燃料棒５の下部端栓１９にのみ操作力を作用させて
下部タイプレート７から離脱させることができ、燃料被
覆管５ａに操作力を作用させることが全くない。このた
め、燃料棒５の引抜き時に、燃料被覆管５ａが破損した
り、損傷を受けることがなく、核燃料の流出を未然にか
つ確実に防止することができる。

第５図乃至第７図は燃料棒取扱い装置の他の実施例を示
すものである。

この実施例に示された燃料棒取扱い装置は本体フレーム
ＩＯＡの先端に形成される対をなす押え爪１３Ａ、１３
Ａの間隔がてこ部材１６Ａの先端開口フック１８Ａの開
口幅と等しくなるように形成し、上記押え爪１３Ａが引
抜き対象となる燃料棒５の下部端栓１９に、その膨出部
１９ａ直下の下部小径部１９ｂ位置で係合し、開口フッ
ク１８Ａが上記下部端栓１９の上方小径くびれ部１９Ｇ
と係合するもので、その係合位置関係は第７図に示され
ている。燃料棒取扱い装置の他の構成は第１図乃至第４
図に示す燃料棒取扱い装置と実質的に同一であるので同
じ符号を付し、説明を省略する。

他の実施例に示された燃料棒取扱い装置においては、燃
料集合体１のコーナに位置する燃料棒５の引扱きも可能
であり、燃料棒５の引扱き可能な適用範囲を拡大させる
ことができる。

第８図および第９図は燃料棒取扱い装置のジヤツキアッ
プ装どの第１変形例を示すものである。

このジヤツキアップ装置２５Ａはジヤツキアップボルト
を代えて流体シリンダ装置ｆ！３５をてこ部材作動用動
力源としたもので、流体シリンダ装置３５のピストンロ
ッド３６がスプリング２２のばね力に抗しててこ部材１
６を回動させるようになっている。他の構成は一実施例
で説明した燃料棒取扱い装置と同様であるので、説明を
省略する。

第１０図および第１１図はジヤツキアップ装置の第２変
形例を示すもので、このジヤツキアップＨＷ１２５Ｂは
ジヤツキアップボルトに代えて電動モータ３７をてこ部
材の押上げ動力源として使用したものである。電動モー
タ３７は水密の密開ケーシング３８内に収容され、図示
しないエアーボースおよび電源ケーブルを介して燃料貯
蔵ブール２８（第３図参照）上のコントロール盤等と結
ばれ、このコントロール盤を操作することにより燃料貯
蔵プール上で遠隔操作を行なうことができるようになっ
ている。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明に係る燃料棒取扱い装置は、
燃料集合体の下部タイプレートのプレート面に係合可能
な押え爪を有する本体フレームと、この本体フレームの
支軸廻りに揺動自在に支持され、燃料棒の下部端栓に係
合可能な間口フックを先端に有するてこ部材と、このて
こ部材の後端部を押圧操作するジヤツキアップ装置とを
備え、上記ジヤツキアップ装置のジヤツキアップ操作に
よりてこ部材を介して燃料棒を下部タイプレートからｔ
１鋭させたから、迄料棒の下部端栓に操作力を作用させ
て燃料棒を下部タイプレートから離脱させることができ
る。

したがって、燃料棒が下部タイプレートに固着しても、
燃料被覆管や上部端栓に操作力を作用させることなく、
下部タイプレートから容易にしかも確実にｌ！！脱させ
ることができるので、燃料被覆管を破線させたり、Ｋ１
個させることなく、スムーズにかつ安全に引き扱くこと
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る燃料棒取扱い装置の
一実施例を示す平面図および側面図、第３図は上記燃料
棒取扱い装置を燃料貯蔵プールのプールサイドにセット
した状態を示す図、第４図は燃料棒取扱いｇｔＮの押え
爪および開口フックと燃料集合体との係合関係を示す部
分断面図、第５図および第６図は本発明に係る燃料棒取
扱い装置の他の実施例を示す平面図および側面図、第７
図は他の実施例に示された燃料棒取扱い装置と燃料集合
体との係合間係を示す部分断面図、第８図および第９図
は燃料棒取扱い装置に用いられるジヤツキアップ装置の
第１変形例を示す図、第１０図および第１１図はジヤツ
キアップ装置の第２変形例を示す図、第１２図は一般的
に使用されている燃料集合体を示す図である。 １・・・燃料集合体、３・・・燃料バンドル、５・・・
燃料棒、１０・・・本体フレーム、１１・・・フレーム
ビーム、１２・・・連結用ブリッジ、１３・・・押え爪
、１６・・・てこ部材、１８・・・開口フック、１９・
・・下部端栓、２０．２１・・・ストッパ、２２・・・
スプリング、２５゜２″５Ａ、２５ＡＢ・・・ジヤツキ
アップ装置、２６・・・ジヤツキアップボルト、２７・
・・回転用操作ボール、２８・・・燃料貯蔵プール、３
０・・・ジグクレーン、３１・・・支持ボール、３５・
・・流体シリンダ装置、３７・・・′Ｉｉ初モータ。 出願人代理人　　　波　多　野　　　久１！！開昭６２
−８９７　　（９） ＄１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料集合体の下部タイプレートのプレート面に係合
   可能な押え爪を有する本体フレームと、この本体フレー
   ムの支軸廻りに揺動自在に支持され、燃料棒の下部端栓
   に係合可能な開口フックを先端に有するてこ部材と、こ
   のてこ部材の後端部を押圧操作するジャッキアップ装置
   とを備え、上記ジャッキアップ装置のジャッキアップ操
   作によりてこ部材を介して燃料棒を下部タイプレートか
   ら離脱させたことを特徴とする燃料棒取扱い装置。 ２、ジャッキアップ装置はてこ部材の後端部と係合する
   ジャッキアップボルトを有し、このジャッキアップボル
   トの回動操作により、燃料棒を下部タイプレートから離
   脱するようにてこ部材を動作させる特許請求の範囲第１
   項に記載の燃料棒取扱い装置。 ３、ジャッキアップ装置はてこ部材の後端部に係合し、
   これを押圧操作する流体シリンダ装置を有する特許請求
   の範囲第１項に記載の燃料棒取扱い装置。 ４、ジャッキアップ装置はてこ部材の後端部に係合し、
   これを押圧操作する電動モータを備えた特許請求の範囲
   第１項に記載の燃料棒取扱い装置。 ５、開口フックは燃料棒の下部端栓の小径部に係合可能
   な二又のフォーク状に構成された特許請求の範囲第１項
   に記載の燃料棒取扱い装置。 ６、開口フックの開口幅は２本の押え爪の間隔とほぼ等
   しく、上記開口フックが燃料棒下部端栓の上方小径くび
   れ部に、前記押え爪が上記下部端栓の下方小径部にそれ
   ぞれ係合可能に配置された特許請求範囲第１項に記載の
   燃料棒取扱い装置。